Andrzej Starek - Instytut Medycyny Pracy
advertisement
Andrzej Starek Zakład Biochemii Toksykologicznej Katedry Toksykologii Uniwersytetu Jagiellońskiego Collegium Medicum w Krakowie Recenzja rozprawy doktorskiej mgr anal. med. Renaty Winnickiej pt. „Ocena kinetyki eliminacji karbamazepiny i 10,11-epoksydu karbamazepiny w ostrych zatruciach”, wykonanej w Instytucie Medycyny Pracy im. prof. dr med. J. Nofera w Łodzi Toksykokinetyka znalazła szerokie zastosowanie jako podstawa testów ekspozycji służących do oceny wielkości narażenia na ksenobiotyki w środowisku generalnym i zawodowym, w diagnostyce zatruć przewlekłych i zatruć ostrych, w tym także lekami. Celem toksykokinetyki jest opis losów ksenobiotyków w organizmie i ich charakterystyka za pomocą parametrów toksykokinetycznych, m.in. takich jak stałe eliminacji (k), biologiczny okres półtrwania (t0,5), objętość dystrybucji (Vd) lub klirens (Cl). Ponadto, toksykokinetyka ilościowo charakteryzuje procesy eliminacji ksenobiotyków i ich metabolitów, czyli łączny przebieg ich biotransformacji i wydalania z organizmu, co prognostyczne. ma istotne Wartości znaczenie profilaktyczne, diagnostyczne i parametrów toksykokinetycznych umożliwiają przewidywanie poziomów substancji lub szybkości ich wydalania z organizmu w zależności od drogi wchłaniania i czasu, jaki upłynął po ich wchłonięciu. 2 W zależności od rodzaju zatrucia można obserwować eliminację zgodną z kinetyką zerowego rzędu i pierwszego rzędu. Kinetyka zerowego rzędu jest spotykana w warunkach nadmiaru ksenobiotyku w stosunku do wydolności organizmu w zakresie eliminacji, a więc w zatruciach ostrych. Eliminacja przebiega wówczas ze stałą szybkością maksymalną. Ponieważ w tych warunkach biotransformacja jest upośledzona, dlatego ksenobiotyk jest wydalany głównie w postaci niezmienionej. Odwrotnie, w przypadku narażenia na niskie dawki ksenobiotyku, w tym także na terapeutyczne dawki leków, procesy wchłaniania, rozmieszczenia i wydalania przebiegają z kinetyką pierwszego rzędu. Oznacza to, że szybkość eliminacji jest wprost proporcjonalna do aktualnego stężenia ksenobiotyku w określonym przedziale organizmu. W przypadku ostrych zatruć istotna jest znajomość czasu jaki upłynął od pobrania ksenobiotyku przez chorego do jego przyjęcia na oddział szpitalny oraz zespołu objawów klinicznych obserwowanych u chorego. Czynniki te bowiem decydują o strategii postępowania ratowniczego i leczniczego. O ile dawniej toksykologiczne badanie laboratoryjne miało potwierdzić lub wykluczyć obecność i rodzaj czynnika toksycznego, to obecnie coraz częściej próbuje się ustalić zależności między stopniem nasilenia objawów klinicznych i dawką ksenobiotyku; są to zależności typu dawka-efekt lub dawka-odpowiedź. Zależności te mają głównie znaczenie prognostyczne. Ostre zatrucia lekami w Polsce, podobnie jak w innych krajach europejskich, mają charakter wiodący. Stanowią bowiem co najmniej 50% ostrych zatruć ogółem. Jednym z leków, w zatruciu którym zaleca się stosowanie intensywnej terapii objawowej, jest karbamazepina. Karbamazepina jest pochodną tricyklicznej dibenzoazepiny, stosowaną m.in. jako lek przeciwdrgawkowy, zwłaszcza w przypadku napadów wtórnie uogólnionych (padaczka), w profilaktyce afektywnej choroby dwubiegunowej, w terapii stanów maniakalnych, schizofrenii, bólach neuralgicznych oraz w łagodzeniu 3 abstynencji alkoholowej. Coraz szersze terapeutyczne zastosowanie tego leku doprowadziło do niemal liniowego wzrostu częstości zatruć ostrych w Polsce w ostatniej dekadzie. W Oddziale Toksykologii Instytutu Medycyny Pracy w Łodzi odsetek chorych zatrutych karbamazepiną stanowił około 6,5% ogółu pacjentów hospitalizowanych w ostatnim 20-leciu. Generalnie lek ten zajmuje drugie miejsce po benzodiazepinach jako etiologiczny czynnik ostrych zatruć. Zaburzenia wieloukładowe, w tym ze strony ośrodkowego układu nerwowego (OUN), układu krążenia, układu oddechowego, mięśni szkieletowych (rabdomioliza) i układu hemostazy sprawiają, że zatrucia karbamazepiną mają na ogół ciężki przebieg kliniczny i wymagają intensywnej opieki medycznej. Uważa się, że zatrucie karbamazepiną jest stanem zagrażającym życiu, a zgon może nastąpić nawet przy niskim stężeniu tego leku we krwi, zwłaszcza jeśli pacjent przyjmował także inne leki lub alkohol. Śmierć może być spowodowana zaburzeniami rytmu serca lub czynności bioelektrycznej serca. Tak więc wszelkie badania zmierzające do poprawy diagnostyki i leczenia zatruć karbamazepiną należy przyjąć z uznaniem. Dlatego też wybór tematu rozprawy doktorskiej Pani mgr Renaty Winnickiej pt. „Ocena kinetyki eliminacji karbamazepiny i 10,11-epoksydu karbamazepiny w ostrych zatruciach” należy uznać za trafny i w pełni uzasadniony. Celem pracy była realizacja następujących zadań badawczych: [1] ocena kinetyki eliminacji karbamazepiny u pacjentów w zatruciu tym lekiem; [2] ocena kinetyki eliminacji jej metabolitu, tj. 10,11-epoksydu karbamazepiny u tych samych pacjentów; [3] ocena celowości oznaczania stężenia 10,11-epoksydu karbamazepiny we krwi jako biomarkera ciężkości zatrucia karbamazepiną; [4] ustalenie zależności dawka-odpowiedź w ostrym zatruciu karbamazepiną. 4 Badaniami objęto 84 chorych, w tym 42 mężczyzn i 42 kobiety w wieku 15-65 lat, hospitalizowanych w Klinice Toksykologii IMP w Łodzi. Pacjentów podzielono na 3 grupy w zależności od przyczyny zatrucia: I. zatrucie samą karbamazepiną; II. zatrucie mieszane karbamazepiną i etanolem; III. zatrucie karbamazepiną łącznie z innymi lekami i etanolem. W każdej grupie wyróżniono dwie podgrupy chorych, zależnie od sposobu leczenia (leczenie objawowe i za pomocą węgla aktywowanego). W surowicy krwi pobranej w pierwszej dobie hospitalizacji w odstępach 6 h, a następnie 2-krotnie co 12 h, oznaczono stężenia karbamazepiny i jej 10,11epoksydu. Oznaczenia wykonano metodą chromatografii gazowej z detekcją azotowo-fosforową (GC- NPD). Jako wzorzec wewnętrzny zastosowano brietal (metoheksital). Walidację metody przeprowadzono w sposób właściwy określając zakres liniowości, granicę wykrywalności i oznaczalności oraz odzysk badanych analitów z surowicy. Uzyskane wartości parametrów walidacyjnych wskazują, że opracowana metoda oznaczania obu związków w tej samej próbie surowicy spełnia wymogi dla metod ilościowych. Wykazano, że czułość oznaczania epoksydu karbamazepiny jest 2 razy większa od czułości oznaczania związku macierzystego. W tym miejscu chciałbym zaproponować zmianę kolejności rycin 6-8. Ryc. 8 ilustrująca chromatogram powinna poprzedzać Ryc. 6 i 7 obrazujące odpowiednie krzywe kalibracji. Równocześnie u każdego pacjenta dokonano identyfikacji 50 leków w moczu metodami przesiewowymi oraz stężenia etanolu i metanolu we krwi w celu oceny jednorodności zatrucia. U 42% pacjentów, obok karbamazepiny wykazano obecność również innych leków, głównie benzodiazepin i fenotiazyn. Wśród zatrutych pacjentów 56% stanowili chorzy przewlekle leczeni karbamazepiną. Średnie stężenia karbamazepiny i jej epoksydu oraz stosunek stężeń epoksydu do stężeń związku macierzystego u chorych z utratą świadomości II°IV° wg Mattew’a i Lowsona, w chwili przyjęcia na Oddział Toksykologii IMP i 5 w momencie wybudzenia, nie różniły się między sobą w żadnej z grup. We wszystkich podgrupach chorych leczonych i nie leczonych węglem aktywowanym stałe szybkości eliminacji karbamazepiny były podobne. Udział epoksydu w stosunku do leku macierzystego w surowicy był niewielki; stanowił około 13%. Wykazano, że większość objawów klinicznych ze strony OUN, w tym oczopląs, zaburzenia równowagi, utrata świadomości II°-IV° i pobudzenie psychoruchowe występowały przy podobnych stężeniach karbamazepiny w surowicy. Jedynie drgawki i stupor obserwowano przy około 2-krotnie wyższych stężeniach tego leku. Wykazano, że niezależnie od czasu jaki upłynął po pobraniu leku do rozpoczęcia hospitalizacji jego stężenia i stężenia jego epoksydu pozostawały podobne. Wcześniejsza farmakoterapia karbamazepiną oraz obecność innych leków i etanolu nie mały istotnego wpływu na stężenia karbamazepiny w surowicy chorych w chwili przyjęcia na Oddział. Wieloczynnikowa analiza czynników ryzyka wystąpienia określonych objawów klinicznych, wyrażona ilorazem szans (OR), wykazała istnienie istotnego ryzyka utraty świadomości i wystąpienia odruchu Babińskiego, związanego ze stężeniem karbamazepiny w surowicy w chwili przyjęcia na Oddział. Prawdopodobieństwo utraty świadomości łącznie ze stopniem jej nasilenia były ściśle związane ze stężeniem karbamazepiny w surowicy w chwili rozpoczęcia hospitalizacji. Stężenia epoksydu karbamazepiny w surowicy w chwili rozpoczęcia hospitalizacji nie miały istotnego wpływu na występowanie objawów ze strony OUN. Dysertacja liczy 85 stron maszynopisu, w tym 88 pozycji aktualnego piśmiennictwa w większości w języku angielskim. Ponadto zawiera 14 rycin i 12 tabel. Rozprawa ma układ tradycyjny. Składa się ze wstępu, celu pracy, materiału i metod badań, wyników, dyskusji, wniosków, piśmiennictwa i załączników. Każdy rozdział został podzielony na podrozdziały, które 6 zapewniają przejrzystość tekstu. Dysertację zakończono 6 wnioskami na ogół o charakterze wynikowym. Oceniana rozprawa jest merytorycznie poprawna. Wszystkie jej cele badawcze zostały zrealizowane. Doktorantka potwierdziła kinetykę zerowego rzędu eliminacji karbamazepiny w ostrym zatruciu tym lekiem. Stwierdziła, że oczopląs i zaburzenia równowagi są najczęstszymi objawami w ostrym zatruciu karbamazepiną. Wykazała, że stężenie epoksydu karbamazepiny w surowicy jest około 10-krotnie niższe od stężenia leku macierzystego. Wbrew danym z piśmiennictwa stwierdziła, że oznaczanie stężenia epoksydu karbamazepiny nie ma istotnej wartości diagnostycznej i prognostycznej w zatruciu karbamazepiną. Uzyskane przez Doktorantkę wyniki mają istotną wartość praktyczną dla toksykologii klinicznej. Z obowiązku recenzenta chciałbym zwrócić uwagę na drobne uchybienia jakie zauważyłem podczas lektury pracy: 1. str. 22, wiersz 2: pojęcie „badana populacja” nie jest uprawnione; 2. str. 43, wiersz 7: „zaburzenie oczopląsu”, powinno być „oczopląs”; 3. str. 43, wiersze 18-24: odsetki chorych powinny być przeliczone na ogólną liczbę badanych w celu uniknięcia zawyżania wartości procentowych, np. 12 chorych stanowi 14,3% liczebności ogólnej, a nie 46,3% jak podano w pracy; 4. str. 12 i 64: stałe eliminacji i czas biologicznego półtrwania pisze się zwykle małymi literami, odpowiednio k i t1/2; 5. str. 67, wiersz 15: cytowanie piśmiennictwa powinno brzmieć: Weaver i wsp. (86) oraz Winnicka i wsp. (87). Na zakończenie Doktorantki, Jej pragnę dobre podkreślić przygotowanie szeroką wiedzę laboratoryjne i teoretyczną umiejętność samodzielnego prowadzenia pracy naukowej. W podsumowaniu z prawdziwą przyjemnością wyrażam przekonanie, że oceniana rozprawa doktorska stanowi oryginalne rozwiązanie problemu 7 naukowego jakim jest zależność pomiędzy stężeniami karbamazepiny w surowicy i objawami zatrucia oraz krytyczny stosunek Doktorantki do wyników badań własnych. Oceniana rozprawa spełnia warunki określone w art. 13 ustawy z dnia 14 marca 2003 r. o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki (Dz. U. Nr 65, poz. 595 z późn. zm. w brzmieniu obowiązującym do dnia 31 września 2011 r). W związku z tym zwracam się z wnioskiem do Wysokiej Rady Naukowej Instytutu Medycyny Pracy im. Prof. J. Nofera o dopuszczenie Pani mgr Renaty Winnickiej do dalszych etapów przewodu doktorskiego. Kraków, 14 sierpnia 2012 r. Prof. dr hab. Andrzej Starek
